Tranzistor: što je to, funkcija, gdje se koristi, podrijetlo

Tranzistor je poluvodički uređaj, obično izrađen od silicij ili germanij, koji se koristi za pojačavanje ili slabljenje intenziteta električna struja u elektroničkim sklopovima. Tranzistori su temeljni gradivni elementi svih suvremenih elektroničkih uređaja koji se, na primjer, koriste u računalnim čipovima i pametnim telefonima.

Koja je funkcija tranzistora?

Tranzistori imaju dvije osnovne funkcije: pojačati električna struja odn bar svoju kartu. Kada u funkciji pojačala, tranzistori se napajaju malom električnom ulaznom strujom, pojačavajući je i tako proizvode izlaznu električnu struju većeg intenziteta.

Primjer sklopa koji koristi tranzistore u ovoj konfiguraciji je mikrofoni. Zvuk koji bilježi mikrofones proizvodi električnu struju niskog intenziteta, a zatim ta struja prolazi kroz skup tranzistori, koji proizvode mnogo intenzivniji električni signal, sposobni za pogon zvučnika zvučne kutije primjer.

Vas tranzistori može raditi i kao prekidači, uključivanje i isključivanje električne struje u krugu: kao što su sposobni pojačati električnu struju, tako su i oni mogu ga prigušiti i taj se proces može dogoditi velikom brzinom (trenutni tranzistori to rade milijardama puta po drugi).

Ova je funkcija tranzistore učinila osnovnim komponentama svih elektroničkih čipova, poput onih prisutnih u našim računalima. Svi ovi čipovi rade na vrlo jednostavnom jeziku, binarni kod. Računala su sposobna za Prevedi dugačka šifra koju čine znamenke 0 i 1 u slova, riječi i slike. Te se znamenke, 0 i 1, nazivaju komadići a provode ih tranzistori: kad je tranzistor uključen (jaka struja), računalo očitava bit 0, Kada on ako pronaći isključiti (slaba struja), računalo dodjeljuje bit 1.

Izgledtakođer:Evolucija računala

Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)

Kako rade tranzistori?

Svi tranzistori rade kontrolirajući prolazak elektrona unutar njegaMeđutim, postoje različite vrste tranzistora, a svaki to čini na drugačiji način. Suvremeni tranzistori, poput onih koji se koriste u procesorima pametnih telefona, toliko su mali da su u stanju kontrolirati kretanje svakog pojedinog elektrona. Moderni čips, površine nekoliko kvadratnih centimetara, može sadržavati od 5 do 30 milijardi tranzistora.

Tranzistori su izrađeni od poluvodički materijali. Za provođenje i pojačavanje signala električne struje, poluvodiči su obično dopirani materijalima koji ih mogu ponuditi dodatni električni naboji, što vam olakšava provođenje električne energije.

Doping je postupak u kojem su atomi silicija zamijenjeni drugim atomima, poput fosfora, bora, galija i drugih. Postoje dvije vrste dopinga: doping upišite-n i p-tipa. U dopingu n-tipa (negativni naboj), atomi se dodaju u silicijsku kristalnu rešetku koja može osigurati višak elektrona; u dopingu p-tipa (pozitivni naboj) dodaju se atomi koji uzrokuju nedostatak elektrona.

Izgledtakođer:Poznavati svojstva silicija

Svega toga ima tri konfiguracije postojećih tranzistora: silicijski sendvič, O spojni tranzistor to je tranzistor s efektom polja.

• O sendvič sastoji se od dva sloja silicija, jedan od njih s p-dopingom, a drugi s n-dopingom. U ovoj vrsti konfiguracije moguće je protok električne struje imati samo u jednom smjeru. Uređaji koji koriste ovaj sklop poznati su kao diode.

• O tranzistorspoja nastaje kombiniranjem tri sloja silicija u različitim dodavanjima. U ovoj konfiguraciji postoje dva načina slaganja slojeva silicija: p-n-p i n-p-n, odnosno tri sloja silicija prema njihovim dopiranjima. U ovoj vrsti tranzistora električna struja pojačava se pojavom "rupa": to je kao da pozitivan naboj putuje u suprotnom smjeru elektrona (negativni naboji). U ovom slučaju, ovi pozitivni naboji mogu se shvatiti kao područja kojima nedostaje elektrona. Ova vrsta vožnje naziva se vožnja u rupi. Tranzistori koji mogu prenositi naboje provodeći elektrone i rupe nazivaju se tranzistori s bipolarnim spojem.

• O tranzistoruNapravljeno jeupolje (FET) je također nastala od tri poluvodička sloja. Za razliku od spojnih tranzistora, koji se aktiviraju električnom strujom, FET-ovi se aktiviraju električnim naponima i stoga mogu pojačati ili poništiti Električna napetost kruga. Ovi su tranzistori jeftiniji i lakši za proizvodnju od ostalih tranzistora, koji se široko koriste u Hrvatskoj elektronički čipovi.

Pogledajte i: Saznajte više o IT području

Gdje se koriste tranzistori?

Tranzistori mogu djelovati kao pojačala ili prekidači u elektroničkim sklopovima. Njihova najčešća uporaba je u računalnim procesorima, gdje su potrebni zahvaljujući njihovoj sposobnosti da oponašaju bitove povećavanjem ili smanjivanjem napona, brzo i točno. Tranzistori su prisutni u sklopoviintegriran, koji čine logička vrata koja se koriste u električnim krugovima raznih strojeva, uređaja, računala, mobitela itd.

Većina modernih računalnih čipova može sadržavati do 30 milijardi tranzistora.
Većina modernih računalnih čipova može sadržavati do 30 milijardi tranzistora.

Podrijetlo tranzistora

Prije tranzistora, cijevi su se koristile u računalima.
Prije tranzistora, cijevi su se koristile u računalima.

tranzistor od silicij i germanij stvorili su fizičari IvanBardeen i Walter House Brittain 1947. u tehnološkim laboratorijima američke tvrtke zvonoTelefon. U 1948, zajedno s WilliamBradfordShockley, dobili su Nobelovu nagradu za fiziku zbog ogromne tehnološke evolucije koju su donijeli tranzistori. Motivacija istraživača u to je vrijeme bila stvoriti kompaktan i jeftiniji uređaj kojišto termoionski ventili, korišteno u vrijeme prva računala.
Ja, Rafael Helerbrock

Pojmovi topline kroz povijest. Pojmovi topline kroz povijest

Prema povijesti znamo da je oko 1200. godine pr. Ç. čovjek je već imao kontrolu nad vatrom, jer ...

read more
Apsolutna nula: što je to, kako to postići, posljedice

Apsolutna nula: što je to, kako to postići, posljedice

O nulaapsolutni i najniža teoretska temperatura koje tijelo može doseći. To je donja granica topl...

read more

Povezanost toplinske energije i topline. Povezanost toplinske energije i topline

Ako pažljivo pogledamo, sa sigurnošću možemo reći da je život na Zemlji izravno povezan s obliko...

read more